不同施肥水平下小麥、玉米養(yǎng)分利用情況與谷稈比變化分析

鄭峰

摘要 通過對小麥、玉米肥料利用率試驗結(jié)果的分析，研究不同施肥水平下小麥、玉米養(yǎng)分利用情況和谷稈比變化情況。結(jié)果表明，土壤肥力水平越高，其地力貢獻率也相對較高；土壤養(yǎng)分含量、施肥量、施肥方式等對肥料利用率有較大的影響；同時，不同施肥水平下小麥、玉米谷稈比有一定差異，不施鉀肥對小麥谷稈比的影響較大，不施磷肥對玉米谷稈比的影響較大。

關(guān)鍵詞 小麥；玉米；肥料利用率；配方施肥；谷稈比

中圖分類號? S512.1；S513 文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）14-0023-04

阜陽市位于黃淮海平原南端，是安徽省糧食主產(chǎn)區(qū)，有“江淮糧倉”之譽。潁泉區(qū)是阜陽市轄三區(qū)之一，耕地面積3.93 萬hm2，年糧食產(chǎn)量33 萬t左右，糧食作物主要的種植結(jié)構(gòu)為小麥—玉米、小麥—大豆等，糧食生產(chǎn)面臨著人多地少、耕地復(fù)種指數(shù)高、生產(chǎn)成本升高、增產(chǎn)提質(zhì)增效等諸多壓力。為促進農(nóng)業(yè)減肥增效和秸稈資源化利用，保障耕地地力可持續(xù)發(fā)展，提升糧食產(chǎn)能，筆者開展了小麥、玉米肥料利用率田間試驗，探討了配方施肥和缺素情況下小麥、玉米對氮磷鉀養(yǎng)分的吸收利用情況、土壤養(yǎng)分含量與基礎(chǔ)地力貢獻率的關(guān)系以及氮磷鉀養(yǎng)分對小麥、玉米谷稈比的影響，以指導(dǎo)小麥、玉米科學(xué)施肥和秸稈合理利用。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

1.1.1 小麥試驗? 小麥試驗地位于阜陽市潁泉區(qū)中市辦中北村凡營，地勢平坦，肥力均勻一致，土壤類型為黃潮土類淤土。試驗地前茬作物為大豆，大豆收獲后采集土樣化驗，理化性狀為：pH 8.0、有機質(zhì)22.80 g/kg、全氮1.37 g/kg、堿解氮133.00 mg/kg、有效磷14.40 mg/kg、速效鉀220.00 mg/kg、有效銅1.72 mg/kg、有效鋅0.96 mg/kg、有效鐵15.80 mg/kg、有效錳24.90 mg/kg、有效硫6.00 mg/kg、有效鉬0.06 mg/kg、有效硼0.51 mg/kg。

1.1.2 玉米試驗? 玉米試驗地位于阜陽市潁泉區(qū)寧老莊鎮(zhèn)老莊社區(qū)陳莊，土壤類型為黃潮土類淤土，地勢平坦，肥力均勻一致。前茬作物為小麥，小麥收獲后采集土樣化驗，理化性狀為：pH 8.1、有機質(zhì)22.00 g/kg、全氮1.41 g/kg、堿解氮103.00 mg/kg、有效磷10.50 mg/kg、速效鉀210.00 mg/kg、有效銅1.46 mg/kg、有效鋅0.57 mg/kg、有效鐵14.30 mg/kg、有效錳17.10 mg/kg、有效硫12.80 mg/kg、有效硼0.42 mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗小麥品種為徽研77、玉米品種為全玉1233。氮肥：尿素，含氮量46%。磷肥：磷酸二銨，含氮量為18%、含磷量為46%。鉀肥：氯化鉀，含鉀量為60%。

1.3 試驗設(shè)計

小麥、玉米試驗均設(shè)氮、磷、鉀3個因素、2個水平，共計5個處理，詳見表1～3[1]。2個水平分別為：“0”水平不施肥；小麥試驗“2”水平施純N 210.00 kg/hm2、P2O5 90.00 kg/hm2、K2O 75.00 kg/hm2，玉米試驗“2”水平施純N 210.00 kg/hm2、P2O5 60.00 kg/hm2、K2O 75.00 kg/hm2。各處理氮磷鉀肥全部作基肥使用。小麥試驗小區(qū)面積55.0 m2，長10.0 m，寬5.5 m，小區(qū)周圍設(shè)置保護行，保護行寬1.0 m，小區(qū)間距0.6 m，并開0.2 m深溝隔開。玉米試驗小區(qū)面積68.4 m2，長12.0 m，寬5.7 m。小區(qū)周圍設(shè)置保護行，保護行寬2.0 m，小區(qū)間距1.2 m，并開0.3 m深溝隔開。區(qū)組內(nèi)小區(qū)保持土壤肥力均勻一致，做到小區(qū)單灌單排，互不竄肥。

1.4 田間管理與記錄

1.4.1 小麥試驗? 各小區(qū)除施肥水平不同外，其他各項田管措施一致，并在同一天內(nèi)完成。2021年10月19日丈量劃區(qū)定界，10月24日施肥、旋地。10月29日播種，播量為262.50 kg/hm2。11月5日出苗，出苗后及時清理走道，查苗補缺。2022年2月24日進行化學(xué)除草，4月13日、4月19日進行赤霉病防治，6月2日小麥成熟后各小區(qū)單收、單脫粒、單曬、單計產(chǎn)。試驗地小麥播種期遇適墑天氣出苗整齊，苗期光、溫、水、肥條件充足，越冬前達到壯苗標準，中后期天氣正常，尤其是中后期小麥灌漿時晴好天氣多、晝夜溫差大，有利于干物質(zhì)積累，千粒重提高。

1.4.2 玉米試驗 各小區(qū)除施肥不同外，其他各項田管措施一致，并在同一天內(nèi)完成。2022年6月13日播種。6月30日田間除草。7月1日整理小區(qū)。7月4日施肥、調(diào)查行株距，行距0.6 m、株距0.3 m，密度為55 575 株/hm2。7月25日進行病蟲防治。9月26日成熟收獲，小區(qū)單收、單脫粒、單曬、單計產(chǎn)。受7月底至8月上旬持續(xù)15 d的晴熱高溫天氣的影響，試驗地玉米遭受干旱和高溫?zé)岷?，對吐絲授粉及灌漿極為不利。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗結(jié)果統(tǒng)計

小麥、玉米各處理籽粒和莖稈產(chǎn)量，以及風(fēng)干樣品純N、P2O5、K2O含量統(tǒng)計結(jié)果見表4、表5。

2.2 試驗地土壤肥力水平與各處理養(yǎng)分利用情況分析

2.2.1 試驗地塊土壤肥力水平? 土壤地力貢獻率是指土壤基礎(chǔ)肥力對農(nóng)作物產(chǎn)量的貢獻程度，是衡量土壤肥力水平高低的重要指標，以無肥區(qū)產(chǎn)量和施肥區(qū)產(chǎn)量的百分比表示[2]。與配方施肥產(chǎn)量比較，小麥試驗地塊土壤地力貢獻率為67.97%，表明土壤基礎(chǔ)肥力水平較高，這與土壤養(yǎng)分檢測結(jié)果中有機質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量較高相一致。玉米試驗地塊土壤地力貢獻率為54.70%，表明土壤基礎(chǔ)肥力水平較高，這與土壤養(yǎng)分檢測結(jié)果中有機質(zhì)、全氮、堿解氮、速效鉀含量較高相一致[3]。

2.2.2 無氮區(qū)肥料利用情況? 小麥試驗無氮區(qū)籽粒和秸稈產(chǎn)量略高于無肥區(qū)，較無磷區(qū)、無鉀區(qū)、配方施肥區(qū)差異很大，說明氮肥對小麥生長發(fā)育的影響最大。經(jīng)統(tǒng)計分析，無氮區(qū)每形成100.00 kg經(jīng)濟產(chǎn)量，純N吸收量為1.67 kg，P2O5 吸收量為0.14 kg，K2O吸收量為2.58 kg。玉米試驗無氮區(qū)籽粒產(chǎn)量略高于無肥區(qū)，秸稈產(chǎn)量基本持平，但與無磷區(qū)、無鉀區(qū)、配方施肥區(qū)差異顯著，說明氮肥對玉米生長發(fā)育的影響最大。經(jīng)統(tǒng)計分析，無氮區(qū)每形成100.00 kg經(jīng)濟產(chǎn)量，純N吸收量為1.72 kg，磷（P2O5）吸收量為0.52 kg，K2O吸收量為1.05 kg。

2.2.3 無磷區(qū)肥料利用情況 小麥試驗無磷區(qū)籽粒產(chǎn)量介于無鉀區(qū)和配方施肥區(qū)之間，但秸稈產(chǎn)量略低于無鉀區(qū)。經(jīng)統(tǒng)計分析，無磷區(qū)每形成100.00 kg經(jīng)濟產(chǎn)量，純N吸收量為2.09 kg，P2O5吸收量為0.06 kg，K2O吸收量為2.58 kg。玉米試驗無磷區(qū)籽粒和秸稈產(chǎn)量略低于無鉀區(qū)，與配方施肥區(qū)差異較大。經(jīng)統(tǒng)計分析，無磷區(qū)每形成100.00 kg經(jīng)濟產(chǎn)量，純N吸收量為2.10 kg，P2O5吸收量為0.55 kg，K2O吸收量為1.20 kg。

2.2.4 無鉀區(qū)肥料利用情況? 小麥試驗無鉀區(qū)籽粒產(chǎn)量低于無磷區(qū)，但秸稈產(chǎn)量略高于無磷區(qū)。經(jīng)統(tǒng)計分析，無鉀區(qū)每形成100.00 kg經(jīng)濟產(chǎn)量，純N吸收量為2.14 kg，P2O5吸收量為0.14 kg，K2O吸收量為2.86 kg。玉米試驗無鉀區(qū)籽粒和秸稈產(chǎn)量與無磷區(qū)差異不大，但明顯低于配方施肥區(qū)。經(jīng)統(tǒng)計分析，無鉀區(qū)每形成100.00 kg經(jīng)濟產(chǎn)量，純N吸收量為1.99 kg，P2O5吸收量為0.54 kg，K2O吸收量為0.89 kg。

2.2.5 配方施肥區(qū)肥料利用情況? 小麥試驗配方施肥區(qū)籽粒和秸稈產(chǎn)量都顯著高于其他處理小區(qū)。根據(jù)小麥莖稈和籽粒相關(guān)數(shù)據(jù)，按照肥料利用率（%）=（施肥區(qū)作物吸收的養(yǎng)分量-不施肥區(qū)作物吸收的養(yǎng)分量）/（肥料施用量×肥料養(yǎng)分含量）×100[4]，計算得到小麥氮磷鉀肥的利用率分別為41.7%、26.5%、53.2%。每形成100.00 kg經(jīng)濟產(chǎn)量，純N吸收量為2.23 kg，P2O5吸收量為0.32 kg，K2O吸收量為3.04 kg。

玉米試驗配方施肥區(qū)籽粒和秸稈產(chǎn)量都顯著高于其他處理小區(qū)。根據(jù)玉米莖稈和籽粒相關(guān)數(shù)據(jù)，按照肥料利用率（%）=（施肥區(qū)作物吸收的養(yǎng)分量-不施肥區(qū)作物吸收的養(yǎng)分量）/（肥料施用量×肥料養(yǎng)分含量）×100，計算得到玉米氮磷鉀肥的利用率分別為39.6%、26.5%、51.6%。每形成100.00 kg經(jīng)濟產(chǎn)量，純N吸收量為2.08 kg，P2O5吸收量為0.65 kg，K2O吸收量為1.24 kg。

2.3 試驗各處理谷稈比情況分析

谷稈比（谷草比）是禾谷類作物生物學(xué)性狀指標之一，指禾谷類作物籽粒產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量（干重）的比值，計算公式為：谷草比=籽粒產(chǎn)量/秸稈產(chǎn)量。張福春和朱志輝[5]的研究提出，除春玉米外，同一作物豐年、平年、歉年的平均谷草比是有差異的，并且較有規(guī)律，即豐年最大、平年其次、歉年最小。谷草比與產(chǎn)量水平有關(guān)，同一作物的谷草比隨著谷物產(chǎn)量的提高而增加，谷草比與谷物產(chǎn)量的關(guān)系可用一元回歸方程表示，G代表谷草比，X代表產(chǎn)量，產(chǎn)量單位為1 500.00 kg/hm2，冬小麥為G=0.24+0.102X；夏玉米為G=0.24+0.172X。在生產(chǎn)實際中，谷稈比（谷草比）有著廣泛的應(yīng)用，如在秸稈綜合利用分析規(guī)劃中，通過主要農(nóng)作物產(chǎn)量和谷稈比（谷草比）來估算秸稈資源量；在生產(chǎn)潛力分析時，需應(yīng)用谷稈比（谷草比）計算經(jīng)濟產(chǎn)量，根據(jù)作物籽粒產(chǎn)量計算作物光能利用情況。經(jīng)對試驗結(jié)果統(tǒng)計分析，小麥試驗田塊無肥區(qū)谷草比為1.04，無氮區(qū)谷草比為1.04，無磷區(qū)谷草比為1.03，無鉀區(qū)谷草比為0.96，配方肥區(qū)谷草比為0.99。玉米試驗田塊無肥區(qū)谷草比為0.87，無氮區(qū)谷草比為0.91，無磷區(qū)谷草比為0.85，無鉀區(qū)谷草比為0.87，配方肥區(qū)谷草比為0.98。小麥、玉米試驗中，谷草比2種計算方式得出的結(jié)果比較見表6、表7。

從小麥、玉米試驗中谷草比2種計算方式得出的結(jié)果比較來看，小麥谷草比用一元回歸方程G=0.24+0.102X計算時，結(jié)果較實際收獲谷草比整體偏低，特別是無肥區(qū)和缺素處理；玉米谷草比用一元回歸方程G=0.24+0.172X計算時，結(jié)果較實際收獲無肥區(qū)和無氮區(qū)谷草比偏低，無磷、無鉀和配方施肥區(qū)偏高?？傮w看，配方施肥區(qū)小麥、玉米谷草比用一元回歸方程計算結(jié)果與用籽粒產(chǎn)量/秸稈產(chǎn)量結(jié)果相對接近。

3 結(jié)論與討論

土壤基礎(chǔ)地力貢獻率反映出土壤理化性狀和養(yǎng)分含量狀況，土壤肥力水平越高，其地力貢獻率也相對較高，土壤養(yǎng)分含量和施肥量、施肥方式等對肥料利用率有較大的影響。小麥試驗中，配方施肥處理的氮肥利用率為41.7%、磷肥利用率為26.5%、鉀肥利用率為53.2%，生產(chǎn)中需根據(jù)土壤N、P、K養(yǎng)分含量進一步優(yōu)化配方，特別是氮肥要采用基、追肥相結(jié)合的方式施用，并研究基、追肥比例，磷、鉀肥用量要結(jié)合土壤養(yǎng)分含量進行優(yōu)化調(diào)整；不同施肥水平下小麥谷稈比有一定的差異，不施鉀肥對小麥谷稈比的影響較大。玉米試驗中，配方施肥處理的氮肥利用率為39.6%，磷肥利用率為26.5%，鉀肥利用率為51.6%，生產(chǎn)中需根據(jù)土壤N、P、K養(yǎng)分含量進一步優(yōu)化配方；不同施肥水平下玉米谷稈比有一定的差異，氮磷鉀配方施肥時，玉米谷稈比近似于1∶1，不施磷肥對玉米谷稈比的影響較大。

參考文獻

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[3] 貢付飛. 長期施肥條件下潮土區(qū)冬小麥—夏玉米農(nóng)田基礎(chǔ)地力的演變規(guī)律分析[D]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 2013.

[4] 余慧. 氮肥用量對寧南山區(qū)地膜玉米產(chǎn)量和氮肥利用率的影響[J]. 寧夏農(nóng)林科技，2021，62（4）：13-15，24.

[5] 張福春，朱志輝. 中國作物的收獲指數(shù)[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1990，23（2）：83-87.

（責(zé)編：張宏民）